Tiêu chuẩn ISO 11114 Bình khí - Khả năng tương thích giữa vật liệu bình và van với khí bên trong.

Tiêu chuẩn ISO 11114 Bình khí - Khả năng tương thích giữa vật liệu bình và van với khí bên trong.

Tiêu chuẩn “ISO 11114 Bình khí – Khả năng tương thích của vật liệu bình và van với khí bên trong”, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành, bao gồm các tiểu mục sau được công bố cùng tên:

Tiêu chuẩn ISO 11114 Bình khí - Khả năng tương thích giữa vật liệu bình và van với khí bên trong.

  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-1 Phần 1: Vật liệu kim loại” mô tả các yêu cầu để lựa chọn sự kết hợp an toàn giữa vật liệu xi lanh và van kim loại cũng như thành phần khí trong xi lanh. Dữ liệu tuân thủ được đưa ra liên quan đến từng loại khí riêng lẻ và hỗn hợp khí. Tiêu chuẩn này xem xét các loại xi lanh và van khí bằng kim loại liền mạch, kim loại hàn và vật liệu composite được sử dụng để chứa khí nén, khí hóa lỏng và khí hòa tan. Trong tiêu chuẩn này, thuật ngữ xi lanh đề cập đến các bình chịu áp lực di động, bao gồm ống và thùng chịu áp lực. Các yếu tố như chất lượng của sản phẩm khí được cung cấp không được xem xét.

Các loại khí công nghiệp, y tế và khí chuyên dụng (ví dụ: khí tinh khiết cao, khí hiệu chuẩn) có thể được vận chuyển hoặc lưu trữ trong các bình khí. Một yêu cầu cơ bản đối với các vật liệu được sử dụng để sản xuất các bình khí và van này là khả năng tương thích với khí bên trong. Khả năng tương thích của vật liệu bình khí với khí bên trong đã được chứng minh qua nhiều năm ứng dụng và kinh nghiệm thực tiễn. Các quy định và tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế hiện hành chưa bao quát đầy đủ vấn đề này. Tiêu chuẩn này dựa trên kinh nghiệm và kiến ​​thức quốc tế hiện có.

Tiêu chuẩn này quy định về khả năng tương thích của hầu hết các vật liệu được sử dụng trong sản xuất bình khí và van. Các vật liệu khác mà khả năng tương thích không được quy định trong tiêu chuẩn này vẫn có thể được sử dụng với điều kiện tất cả các khía cạnh về khả năng tương thích đã được đánh giá và xác minh bởi người có thẩm quyền.

Các vật liệu kim loại được sử dụng phổ biến nhất cho xi lanh (trong số các vật liệu khác) là thép cacbon mangan, thép crom molypden, thép crom molypden niken, thép không gỉ và hợp kim nhôm, như được quy định trong các tiêu chuẩn sau:

  • Nhôm và hợp kim nhôm: Tiêu chuẩn ISO 6361-2, ISO 7866 và ISO 11118.
  • Thép: Tiêu chuẩn ISO 4706, ISO 9328-5, ISO 9809-1, ISO 9809-2, ISO 9809-3, ISO 11118 và ISO 11120.
  • Thép không gỉ: Tiêu chuẩn ISO 9809-4 và ISO 15510.

Các vật liệu kim loại thường được sử dụng nhất cho thân van và các bộ phận tiếp xúc với khí bên trong là đồng thau và các hợp kim gốc đồng tương tự, thép cacbon, thép không gỉ, niken tinh luyện và hợp kim niken, đồng-beryli và hợp kim nhôm.

  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-2 Vật liệu phi kim loại” cung cấp hướng dẫn về việc lựa chọn và đánh giá khả năng tương thích giữa các vật liệu phi kim loại và khí chứa trong bình khí và van. Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho bình khí, thùng chứa áp suất và bó bình khí. Nó bao gồm các vật liệu composite và vật liệu nhiều lớp được sử dụng cho bình khí. Nó không bao gồm gốm sứ, thủy tinh hoặc chất kết dính.

Tiêu chuẩn này đề cập đến ảnh hưởng của khí đối với việc thay đổi các tính chất vật liệu và cơ học (ví dụ: phản ứng hóa học hoặc thay đổi trạng thái vật lý). Các tính chất vật liệu cơ bản (thường có thể lấy được từ nhà cung cấp vật liệu), chẳng hạn như các tính chất cơ học cần thiết cho mục đích thiết kế, không được xem xét. Các yếu tố khác, chẳng hạn như chất lượng của khí được cung cấp, cũng không được tính đến.

Dữ liệu về khả năng tương thích được cung cấp liên quan đến khí đơn thành phần, nhưng cũng có thể áp dụng cho hỗn hợp khí. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho chất lỏng đông lạnh (tiêu chuẩn ISO 21010 áp dụng trong trường hợp này).

Vật liệu phi kim loại phải phù hợp với mục đích sử dụng. Đối với lớp lót xi lanh, chúng được coi là phù hợp nếu tính tương thích của chúng được nêu là chấp nhận được trong các bảng được đưa ra trong tiêu chuẩn, hoặc nếu các đặc tính cần thiết đã được chứng minh một cách thỏa đáng bởi người có chuyên môn thông qua các thử nghiệm hoặc kinh nghiệm lâu dài và đáng tin cậy. Khi sử dụng vật liệu lót bằng nhựa, phải sử dụng các chi tiết nhô ra bằng kim loại. Tiêu chuẩn ISO 11114-1 áp dụng cho tính tương thích của các chi tiết nhô ra bằng kim loại.

Nếu sử dụng vật liệu phủ, tính phù hợp của sự kết hợp sẽ được đánh giá và phê duyệt sau khi tất cả các khía cạnh kỹ thuật đã được người có thẩm quyền đánh giá và xác minh. Các khía cạnh kỹ thuật này bao gồm, nhưng không giới hạn ở, khả năng tương thích của vật liệu phủ với khí dự định sử dụng, độ bền của lớp phủ trong suốt thời gian sử dụng dự kiến ​​và khả năng thấm khí của nó.

  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-3 Phần 3: Thử nghiệm tự bốc cháy đối với vật liệu phi kim loại trong môi trường oxy” mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định nhiệt độ tự bốc cháy của vật liệu phi kim loại trong khí oxy áp suất cao. Nhiệt độ tự bốc cháy là một tiêu chí để phân loại vật liệu và có thể được sử dụng để hỗ trợ việc lựa chọn vật liệu được sử dụng trong môi trường khí oxy. Tiêu chuẩn này nhằm mục đích sử dụng trong việc lựa chọn vật liệu phi kim loại cho bình khí và phụ kiện, ví dụ, trong việc lựa chọn vật liệu để đáp ứng yêu cầu thử nghiệm loại về khả năng tương thích oxy của tất cả các van bình khí đối với các khí có tính oxy hóa cao, như được quy định trong tiêu chuẩn ISO 10297.

Về nguyên tắc, một lượng nhỏ vật liệu thử nghiệm được nung nóng trong oxy áp suất cao. Để xác định điểm tự bốc cháy, áp suất và nhiệt độ được ghi lại liên tục, tại thời điểm quan sát thấy sự tăng đột ngột về nhiệt độ và áp suất (điểm này được gọi là nhiệt độ tự bốc cháy).

Mẫu thử phải được chuẩn bị theo cách ngăn ngừa sự nhiễm bẩn. Mẫu thử có thể ở dạng lỏng hoặc rắn. Trong trường hợp vật liệu rắn, vật liệu cần được nghiền thành các hạt mịn. Khối lượng mẫu từ 0,06 g đến 0,5 g được sử dụng cho mỗi lần thử nghiệm. Khối lượng này cần được điều chỉnh dựa trên thể tích của buồng phản ứng thử nghiệm. Mẫu 0,5 g được xác định là phù hợp với buồng phản ứng thử nghiệm có thể tích từ 30 cm³ đến 250 cm³.

  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-4 Phần 4: Phương pháp thử nghiệm để lựa chọn thép chống giòn hydro” mô tả các phương pháp thử nghiệm và đánh giá kết quả để xác định đặc tính của thép phù hợp sử dụng trong sản xuất bình khí (lên đến 3.000 lít) dùng cho hydro và các khí gây giòn có chứa hydro. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho bình khí bằng thép không mối nối.

Các yêu cầu của tiêu chuẩn này không áp dụng nếu ít nhất một trong các điều kiện sau đây được đáp ứng đối với dịch vụ khí đốt dự định:

  • Nếu áp suất hoạt động của khí gây giòn được nạp vào nhỏ hơn 20% áp suất thử nghiệm của bình chứa.
  • Nếu áp suất riêng phần của khí gây giòn được nạp vào hỗn hợp khí nhỏ hơn 5 MPa (50 bar) đối với hydro và các khí gây giòn khác, ngoại trừ hydro sunfua và metyl mercaptan.

Trong những trường hợp như vậy, áp suất riêng phần không được vượt quá 0,25 MPa (2,5 bar). Trong tình huống này, có thể thiết kế bình chứa cho các loại khí thông thường (không sủi bọt).

Các phương pháp thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các áp suất vận hành được thiết kế. Thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng, không thấp hơn áp suất vận hành được thiết kế. Tất cả các thử nghiệm được thực hiện để đánh giá hiện tượng giòn hydro, có tính đến các điều kiện sẽ gặp phải trong ứng dụng dự định. Thành phần của khí được thử nghiệm không được thấp hơn nồng độ khí gây giòn tối đa trong ứng dụng dự định. Các thử nghiệm được thực hiện nhằm mục đích lựa chọn thép cho các bình chứa hydro/khí gây giòn và bình trộn.

Các phương pháp thử nghiệm được mô tả là:

  • Kiểm tra đĩa (phương pháp A).
  • Thử nghiệm cơ học gãy (phương pháp B).
  • Phương pháp thử nghiệm xác định khả năng chống nứt do hydro của các xi lanh thép (phương pháp C).
  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-5 Phần 5: Phương pháp thử nghiệm để đánh giá lớp lót nhựa” mô tả một số phương pháp thử nghiệm khả năng tương thích khí để đánh giá các vật liệu nhựa phù hợp sử dụng trong sản xuất lớp lót bình khí composite. Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho việc đánh giá sự phù hợp của vật liệu nền nhựa được sử dụng cho bình khí loại 5. Một số chất lỏng, chẳng hạn như nước, được sử dụng trong thử nghiệm bình khí có thể phản ứng tích cực hoặc tiêu cực khi tiếp xúc với lớp lót nhựa. Vấn đề tương thích này không được đề cập trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này được thiết kế để xác định sự phù hợp của vật liệu với các rủi ro được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO 11114-2 và để đánh giá các vật liệu không được liệt kê. Có thể thực hiện hai loại thử nghiệm:

  • Thử nghiệm trên đĩa hoặc các mẫu khác.
  • Kiểm tra trên các xi lanh.

Để xác định tính phù hợp của vật liệu cho một loại sơn lót cụ thể, cần tiến hành thử nghiệm trên các mẫu hình trụ theo tiêu chuẩn này. Thử nghiệm trên mẫu chỉ nên được thực hiện để so sánh các vật liệu nhựa khác nhau (ví dụ: để chọn vật liệu phù hợp nhất), hoặc để kiểm tra xem một số khu vực của sơn lót có thấm sâu hơn các khu vực khác hay không, hoặc cả hai.

Việc thử nghiệm trên đĩa hoặc mẫu vật rất khó khăn đối với các bình khí loại 5. Do đó, nên thử nghiệm trên bình khí nguyên khối. Một số chất (ví dụ: hơi ẩm, hợp chất lưu huỳnh) có thể ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đến hiệu suất vật liệu, và điều này cần được xem xét khi thiết kế và tiến hành thử nghiệm. Các chất này có thể có trong khí, được giải phóng từ vật liệu nhựa, hoặc cả hai. Cần ghi lại kết quả phân tích khí thử nghiệm trước và sau khi thử nghiệm để phát hiện bất kỳ sự nhiễm bẩn tiềm tàng nào (ví dụ: hơi ẩm, hợp chất lưu huỳnh).

  • Tiêu chuẩn “ISO 11114-6 Phần 6: Thử nghiệm dao động áp suất oxy” mô tả các yêu cầu về thiết bị thử nghiệm và quy trình thử nghiệm để liên tục áp dụng dao động áp suất oxy cho thiết bị được thử nghiệm về khả năng chống bắt lửa do nén đoạn nhiệt và cho các vật liệu được thử nghiệm về khả năng tương thích với oxy.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ kiểm thử cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "ISO 11114 Bình khí - Khả năng tương thích của vật liệu bình và van với khí bên trong".

WhatsApp